NO851027L

NO851027L - Absorberende arkprodukt

Info

Publication number: NO851027L
Application number: NO851027A
Authority: NO
Inventors: Thomas I Insley; Daniel E Meyer
Original assignee: Minnesota Mining & Mfg
Priority date: 1984-03-29
Filing date: 1985-03-15
Publication date: 1985-09-30
Also published as: KR920006861B1; MX162635A; AU576829B2; BR8501372A; ES285302Y; EP0156649B1; ES285302U; JPS60231802A; GR850722B; ZA851661B; KR850006319A; JPH0747040B2; DE3580930D1; CA1267271A; EP0156649A2; AU3965085A; EP0156649A3

Description

Bakgrunnsteknikk

I forbindelse med tidligere anstrengelser har man søkt

å øke absorpsjonen hos fibrøse baneprodukter ved tilsetning av "superabsorberende" partikler, dvs. modifisert stivelse eller andre polymere partikler som absorberer og under trykk tilbakeholder store volumer av væsker, spesielt vannholdige væsker. De tidligere produkter som ble tilberedt ved slike tilsetninger, hadde alle betydelige begrensninger. F.eks.

var der et kommersielt produkt som omfattet absorberende partikler som var fastholdt mellom to ark av mykt papir,

og dette produkt gikk i oppløsning under bruk, hvorpå de absorberende partikler ble vasket ut av produktet og inn i den væske som ble behandlet. Et annet kommersielt produkt omfattende et forholdsvis stivt åpenmasket stoff eller oste-klede, til hvilket der hovedsakelig var fastklebet et eneste lag av absorberende partikler, absorberte bare en begrenset mengde av væske.

Et forskjellig produkt som omtales i US patentskrift 4.103.062, er tildannet ved dispergering av partikler i en luftlagt cellulosefiberbane, idet banen densifiseres med varme og trykk for økning av dens styrke. Imidlertid absorberer dette produkt bare en begrenset væskemengde på grunn av den ikke-ekspansive natur hos den densifiserte bane, og fordi absorberende partikler ved kanten av banen svulmer opp ved begynnende væskeinntak og forhindrer gjennomtrengning av ytterligere væske inn i indre deler av banen. Ifølge US patentskrift 4.105.033 søker man å unngå slik kantblokkering ved at man fordeler de absorberende partikler i avstandsorienterte lag som er separert ved hjelp av fiberlag, men en slik konstruksjon krever ytterligere prosesstrinn og er utsatt for delaminering. Ved andre produkter blir de absorberende partikler rett og slett anordnet i kaskade i en løs fibrøs bane (se US patentskrift 3.670.731), men i både US patentskrift 4.103.062 og US patentskrift 4.105.033 blir det angitt at det er vanskelig å avsette partiklene jevnt, og partiklene har en tendens til å bevege seg inne i banen under påfølgende behandling, lagring, forsendelse og bruk av banen, og utvikler i den forbindelse ikke-uni forme egenskaper.

US patentskrift 4.235.237 går ut på en forskjellig løs- • ningsmetode hvor en fibrøs bane blir påsprøytet, neddykket og på annen måte bragt i berøring med absorberende materiale som er dispergert i en flyktig væske. Fordampning av den flyktige væske etterlater en bane hvori absorberende partikler omhyller fibrene, spesielt ved fiberkrysningene. Ulemper ved denne løsning innbefatter behovet for multiple trinn for separering av produktet, begrensninger hva angår mengden av absorberende materiale som kan tilsettes banen, sprøhet hos de tørkede baner og en tendens hos det absorberende materiale til å konsentrere seg ved baneflaten.

Mange av disse problemer har man løst ved det absorberende arkprodukt som er omtalt i US patentskrift 4.429.001. Ved dette produkt blir en gruppe av kompakte, høyabsorberende væskeabsorberende polymere partikler fordelt jevnt inne i en koherent bane av smelteblåste fibre. Imidlertid ville til og med en større forbedring med hensyn til graden av væskeabsorpsjon være ønskelig, fordi oppsvulming av massen av de høyabsorberende partikler ved begynnende væskeabsorpsjon kan fremdeles begrense rask gjennomtrenging av ytterligere væske inn i indre deler av banen. Videre vil koherensen hos banen av smelteblåste fibre ha en tendens til i noen grad å begrense oppsvulmingen av de høyabsorberende partikler under væskeabsorpsjonen. Overraskende skaffer den foreliggende oppfinnelse et produkt med en øket grad av absorpsjon og større væskeabsorpsjonsevne enn det produkt som er omtalt i US patentskrift 4.429.001.

Sammenfatning av oppfinnelsen

Den foreliggende oppfinnelse skaffer ytterligere fordeler i forhold til tidligere kjente produkter og skaffer et nytt absorberende arkprodukt med enestående muligheter utover dem som er kjent ved tidligere produkter innen foreliggende teknikk. I korthet omfatter dette nye arkprodukt en koherent fibrøs bane som innbefatter sammenfiltrede blåste fibre og væsketransportfibre sammenblandet med de blåste fibre og en gruppe av solide eller kompakte høyabsorberende væskeabsorberende polymere partikler som er jevnt fordelt og fysisk tilbakeholdt i banen, idet partiklene svulmer opp ved absorpsjon av væske og transportfibrene bevirker øket og raskere absorpsjon av væske ved føring av væske fra ytre partier av banen til indre partier av banen. Dessuten kan banen inneholde andre stoffer, f.eks. bindemateriale og fuktestoffer.

De blåste fibre kan fremstilles ved ekstrudering av væske-fiber-dannende materiale i en høyhastighets-gasstrøm hvor det ekstruderte materiale blir redusert og trukket til fibre. Der dannes en strøm av fibre som samles, f.eks. på en skjerm som er plassert i strømmen, som en sammenfiltret koherent masse. I henhold til oppfinnelsen blir absorberende partikler og transportfibre innført i strømmen av smelteblåste fibre, f.eks. på den måte som er omtalt i US patentskrift 4.118.531, og blandingen av smelteblåste fibre, transportfibre og partikler blir samlet som en sammenfiltret koherent masse hvori de absorberende partikler og transportfibre blir fanget inn eller på annen måte fysisk tilbakeholdt. En partikkelfylt fibrøs bane som inneholder transportfibre, er tildannet hovedsakelig i ett trinn, og den eneste ytterligere prosessering som er nødvendig, kan rett og slett være avkapping i passende størrelse og pakking for bruk.

Et arkprodukt i henhold til oppfinnelsen holder seg samlet og er håndteringsvennlig både før og etter neddykking i en væske, fordi de samlede blåste fibre er i høy grad sammenfiltret og sammenblandet og danner en sterk koherent bane,

og de absorberende partikler og transportfibrene er varig fastholdt og tilbakeholdt i denne bane.

Der kan absorberes store kvanta av væske med stor hastighet, idet mengden er avhengig prinsipielt på absorpsjonsevnen for de individuelle absorpsjonspartikler, og graden av absorpsjon blir sterkt forbedret ved hjelp av transportfibrene. Væske blir raskt absorbert ved hjelp av absorberende partikler plassert i selv de indre deler av arkproduktet, på grunn av at de absorberende partikler blir holdt fra hverandre ved hjelp av banekonstruksjonen og transportfibrene som leder væske til partikler som befinner seg i det indre parti av banen. De smelteblåste fibre av banen blir fortrinnsvis vætet av den væske som blir absorbert, f.eks. som et resultat av bruken av fiberdannende materiale som blir vætet av væsken eller ved tilsetting av et overflateaktivt stoff under den banedannende prosess som ytterligere assisterer absorpsjonen.

De absorberende partikler svulmer opp og ekspanderer

i størrelse under absorpsjonen, og selv om de blåste fibre i høy grad er sammenfiltret, vil banen av fibre ekspandere når partiklene ekspanderer, og den absorberte væske har en tendens til å bli tilbakeholdt i produktet, selv når produktet blir utsatt for trykk. Transportfibrene tjener også til å separere de smelteblåste fibre, spesielt i krympet form,

og fremskaffer i det minste en mindre tett bane med større evne for ekspansjon ved absorpsjon av væske. Når væske absorberes, vil transportfibrene tillate de blåste fibre å glippe og bevege seg i en så stor grad at den fibrøse bane blir skjøvet fra hverandre ved hjelp av de oppsvulmende absorberende partikler, samtidig som baneintegriteten blir beholdt.

Det absorberende arkprodukt ifølge oppfinnelsen kan benyttes på mange måter, spesielt der hvor det er ønsket rask absorpsjon, høy væsketilbakeholdelse og myke hender, f.eks. i forbindelse med inkontinensartikler for engangsbruk, små håndklær, kirurgiske absorpsjonsputer, sengeputer, sanitære servietter og filtre for separering av vann fra organiske væsker.

Kort omtale av tegningsfigurene

Fig. 1 er et skjematisk diagram over et apparat som benyttes ved utøvelse av den foreliggende oppfinnelse, og

fig. 2 er i større målestokk et utsnitt av et parti

av arkproduktet ifølge oppfinnelsen.

Detaljert beskrivelse

Et representativt apparat som kan benyttes for tilbe-redning av arkproduktet ifølge oppfinnelsen, er vist skjematisk på fig. 1. Apparatet er hovedsakelig lik det som er omtalt i US patentskrift 4.118.531 for preparering av en bane av smelteblåste fibre og krympede fyllfibre ("bulking fibers").

Dette apparat tilbereder baner med smelteblåste fibre (tilberedt ved ekstrudering av smeltet fiberdannende materiale, idet dette er foretrukket i mange baner ifølge den foreliggende oppfinnelse), men oppløsningsblåste og andre typer av fibre kan også benyttes. Det fiberblåsende parti av det illustrerte apparat kan ha en kjent oppbygning slik det fremgår f.eks.

i artikkelen av Wente, Van A. "Superfine Thermoplastic fibers", i Industrial Engineering Chemistry, vol. 48, side 1342 m.v.

(1956), eller i Report nr. 4364 i Naval Research Laboratories, utgitt 25. mai 1954 under tittelen "Manufacture of Superfine Organic Fibers" av Wente, Van A., Boone, C. D. og

Fluharty, E. L. En slik konstruksjon omfatter en matrise

10 som har et ekstruderingskammer 11 gjennom hvilket fiberdannende materiale i væskeform blir ført, matriseutløp 12 anordnet på linje over den fremre ende av matrisen og gjennom hvilken det fiberdannende materiale blir ekstrudert, samt samvirkende gassåpninger 13 gjennom hvilke gass, typisk opp-varmet luft, blir presset med meget stor hastighet. Gasstrømmen med høy hastighet trekker ut og reduserer det ekstruderte fiberdannende materiale, hvoretter det fiberdannende materiale størkner som fibre under vandringen til en kollektor 14. Kollektoren 14 er typisk en finperforert skjerm som i dette tilfelle har form av et belte med lukket sløyfe, men som kan anta alternative former, f.eks. en flat skjerm eller en trommel eller sylinder. Gassavtrekksapparatur kan være plassert bak skjermen for å bidra til fordeling av fibre og fjerning av gass. Alternativt kan der benyttes to matriser som er slik anordnet at strømmen av smelteblåste fibre som kommer ut fra dem, krysser hverandre for å danne én strøm som fortsetter til en kollektor 14.

Det apparat som er vist på fig. 1, omfatter også organer til innføring av absorberende partikler og stapeltransportfibre til arkproduktet ifølge oppfinnelsen. Transportfibrene føres inn i strømmen av smelteblåsefibre ved bruk av en "lickerin"-valse 16. En bane 17 med transportfibre, typisk en løs, ikke-vevet bane, f.eks. som tildannet på en "garnet"- maskin eller "Rando-Webber", tilføres fra en forrådsrull 18 under en drivvalse 19 hvor den fremre kant kommer til inngrep mot "lickerin"-valsen 16. Den nevnte valse 16 dreier seg i retning for pilen og plukker transportfibrene fra den fremre kant av banen 17, idet den fjerner transportfibrene fra hverandre. De absorberende partikler blir tilført fra en partikkeltrakt 20 gjennom en induktor 21 som måler mengden av partikler som strømmer til en venturi 22 som befinner seg i en trakt 23. En luftstrøm strømmer gjennom trakten 23 for transport av de absorberende partikler. De absorberende partikler blir transportert til en skrå kanal 24 hvor den fluidiserte strøm av absorberende partikler blir den bærende strøm for transport av fibre som leveres fra pakkevalsen 16. De absorberende partikler og transportfibrene blir ført til luftstrømmen gjennom den skrå kanal 24 og inn i strømmen av smelteblåste fibre, hvor de absorberende partikler og transportfibrene blir blandet med de smelteblåste fibre.

Den blandede strøm av smelteblåste fibre, transportfibre

og absorberende partikler fortsetter deretter til kollektoren 14, hvor en bane av tilfeldig blandede og sammenfiltrede mikrofibre 31, transportfibre 32 og absorberende partikler 33, slik det fremgår av fig. 2, blir dannet. En sprøytestråle 25 kan benyttes for tilføring av materialer, f.eks. bindemidler og fuktemidler, til den blandede strøm av blåste fibre, absorberende partikler og transportfibre før disse samles ved kollektoren 14.

Smelteblåste fibre er i stor grad foretrukket for ark-produktene ifølge oppfinnelsen, men oppløsningsblåste fibre i hvilke det fiberdannende materiale er gjort flytende ved innføring av et flyktig oppløsningsmiddel, kan også benyttes.

I US patentskrift 4.011.067 er der beskrevet nyttige apparater og fremgangsmåter for fremstilling av en bane av slike fibre. Imidlertid, under tilberedelsen av arkprodukter ifølge den foreliggende oppfinnelse blir fiberdannende materiale generelt ekstrudert gjennom en flerhet av tilstøtende åpninger istedenfor ved den eneste åpning som er vist i nevnte patentskrift.

De absorberende partikler og transportfibrene blir fortrinnsvis ført inn i fiberstrømmen ved et punkt hvor de blåste fibre er størknet tilstrekkelig til at de blåste fibre vil danne bare en punktberøring med de absorberende partikler (som angitt i US patentskrift 3.971.373) og transportfibrene. Imidlertid kan de absorberende partikler og transportfibrene bli blandet med smelteblåste fibre under forhold som vil fremskaffe et berøringsområde med de absorberende partikler og transportfibrene.

Når de absorberende partikler og transportfibrene først er blitt sammenblandet i den formblåste fiberstrøm, blir fremgangsmåten for å fremstille arkproduktet ifølge oppfinnelsen generelt den samme som fremgangsmåten for fremstilling av andre blåste fiberbaner, og kollektorene, fremgangsmåtene med hensyn til oppsamling, og fremgangsmåtene med hensyn til å bearbeide den samlede bane blir hovedsakelige det samme som for dem hva angår blåste fiberbaner uten innlemmede partikler.

Laget av smelteblåste fibre, absorberende partikler

og transportfibre som er tildannet i en hvilken som helst omdreining av kollektorskjermen og et fullstendig arkprodukt ifølge oppfinnelsen kan variere meget med hensyn til tykkelse. For de fleste bruksområder for arkproduktet ifølge oppfinnelsen kan der brukes en tykkelse mellom 0,05 og 2 cm. For noen anvendelser kan to eller flere separat tildannede arkprodukter ifølge oppfinnelsen sammenstilles som et tykkere arkprodukt. Videre kan arkprodukter ifølge oppfinnelsen fremstilles ved avsetning av strømmen av fibre og absorberende partikler på et annet arkmateriale, f.eks. en porøs, ikke-vevet bane, som skal danne en del av det endelige arkprodukt. Andre kon-struksjoner, f.eks. ugjennomtrengelige filmer, kan bli laminert til et arkprodukt ifølge oppfinnelsen ved mekanisk sammenføy-ning, varmebinding eller sammenklebing.

De blåste fibre er fortrinnsvis mikrofibre med en gjennom-snittlige diameter på 10 mikrometer, fordi slike fibre tilbyr flere berøringspunkter med partiklene pr. enhetsvolum av fiber. Meget små fibre som har en gjennomsnittlig diameter på mindre enn 5 eller t.o.m. 1 mikrometer, kan benyttes, spesielt med absorberende partikler av meget små størrelser. Oppløsningsblåste fibre omfatter den fordel at de kan fremstilles med meget fine diametre, innbefattende mindre enn en mikrometer. Større fibre, f.eks. gjennomsnittlig 25 mikrometer eller mer i diameter, kan også tilberedes, spesielt ved smelteblåseprosessen.

Blåste fibrøse baner erkarakterisert veden ekstrem sammenfiltr ing av fibrene, som skaffer koherens og styrke til en bane og også innretter banen til å inneholde og tilbake-holde partikkelformede stoffer og stapelfibre. Aspektforholdet (forholdet mellom lengde og diameter) av blåste fibre nærmer seg uendelig, ennskjønt fibrene er registrert til å være diskontinuerlige. Fibrene er lange og tilstrekkelig sammenfiltret slik at det generelt er umulig å fjerne én fullstendig fiber fra en masse av fibre eller å oppspore én fiber fra begynnelsen til enden. Til tross for en slik sammenfiltring, vil et arkprodukt ekspandere i stor grad hva angår størrelse under absorpsjon.

Fibrene kan tildannes fra en stor variasjon av fiberdannende materialer. Representative polymerer for forming av smelteblåste fibre innbefatter polypropylen, polyetylen, polyetylentereftalat og polyamider. Representative polymerer for dannelse av oppløsningsblåste fibrer innbefatter polymerer eller kopolymerer av vinylacetat, vinylklorid og vinyliden-klorid. Uorganiske materialer danner også brukbare fibre. Fibre av forskjellige fiberdannende materialer kan benyttes

i det samme arkprodukt i noen utførelsesformer for oppfinnelsen, enten i blanding i ett lag eller i forskjellige lag.

Mange av de fiberdannende materialer danner hydrofobe fibre som kan være uønsket i forbindelse med vannabsorberende arkprodukter. For å forbedre arkproduktet for en slik bruk blir et overflateaktivt stoff i pulver eller væskeform innført i arkproduktet, f.eks. ved blanding av pulverene med de absorberende partikler før de føres inn i banen eller ved påsprøyt-ning av væsker på banen etter at denne er formet. Nyttige overflateaktive stoffer som typisk omfatter molekyler med oleofile og hydrofile moietier, innbefatter dioktylester av natriumsulfosuccinat og alkylarylpolyeteralkohol. En liten mengde av surfaktanten, f.eks. 0,05-1 vektprosent av arkproduktet, vil generelt skaffe passende hydrofilitet, men større mengder kan benyttes. Bruken av oleofile fibre sammen med vannabsorberende partikler kan ha den fordel av dual absorpsjon i og med at den fibrøse bane absorberer organiske væsker, f.eks. oljer, mens partiklene absorberer vann.

Slik det fremgår av det ovenstående, vil de absorberende partikler som brukes ved oppfinnelsen, generelt være superabsorberende partikler som raskt absorberer og holder tilbake under trykk store mengder av væsker. Foretrukne partikler for absorpsjon av vann omfatter modifiserte stivelser, eksempler på hvilke er omtalt i US patentskrift 3.981.100, og høymolekylærvekt-akrylpolymerer omfattende hydrofile grupper. En stor variasjon av slike vannuoppløselige vannabsorberende partikler er tilgjengelig salgsvare, og de absorberer typisk 20 eller flere ganger deres vekt av vann og fortrinnsvis 100 eller flere ganger deres vekt av vann. Mengden av vann som blir absorbert, vil avta når der er innlemmet urenheter i vannet. Alkylstyren-absorberende partikler (f.eks. som markedsført av Dow Chemical Company under varemerket "Imbiber Beads") er nyttige for absorpsjon av væsker forskjellige

fra vann. De har en tendens til å absorbere 5 til 10 ganger sin egen vekt av slike vasker. Generelt bør de absorberende partikler absorbere minst væske svarende til deres egen vekt.

De absorberende partikler kan variere i størrelse, i

det minste fra 50 til 3000 mikrometer i gjennomsnittlig diameter. Fortrinnsvis er partiklene mellom 75 og 1500 mikrometer i gjennomsnittlig diameter.

Mengden av absorberende partikler innlemmet i et arkprodukt ifølge oppfinnelsen vil være avhengig av den spesielle bruk som man skal gjøre av produktet og vil innbefatte avbalan-sering av den mengde av absorpsjon som er ønsket sammen med andre egenskaper, f.eks. integritet eller styrke av banen, eller ønsket banetykkelse. Generelt bør absorberende partikler bidra til i det minste 20 g/m 2 for 100 g/m 2av de blåste fibre, mer typisk 150-300 g/m2 for 100 g/m2 av blåste fibre,

og kan bidra med så mye som 500 g/m 2 eller mer for 100 g/m<2>

av de blåste fibre.

For å oppnå en høy innlemmelse av absorberende partikler blir et bindemateriale fortrinnsvis tilsatt produktet. Binde materialet bør være tilstrekkelig klebrig for å klebre fibrene og partiklene sammen, men ikke binde selve banekonstruksjonen. Bindematerialet bør fortrinnsvis være hydrofil. Sluttbruken av produktet kan også tas i betraktning ved valg av bindemateriale. Materialer som kan benyttes som bindemateriale, innbefatter glycerol, polyetylenglykol, polyoler og polyetere. En liten mengde av bindemateriale, f.eks. 0,5-5 vektprosent av arkproduktet, fortrinnsvis 0,5-2 vektprosent, er generelt tilstrekkelig til å skaffe den tilleggskohesjon som er nød-vendig for å beholde de absorberende partikler inne i banen når der benyttes en tilsetning av absorberende partikler på 500 veJktprosent eller mer, basert på vekten av blåste fibre.

De transportfibre som brukes i forbindelse med oppfinnelsen, er generelt absorberende stapelfibre som raskt absorberer og tilbakeholder det fluidum som blir absorbert. Fibre som er nyttige som transportfibre, er dem med en vanntilbakeholdelsesverdi på minst ca. 10%, fortrinnsvis ca. 20% og mer foretrukket ca. 25% når de testes i henhold til ASTM testmetode D2402. Fibre med en slik vanntilbakeholdelsesverdi er funnet å skaffe en ønsket transport av væske til det indre av banen. En spesielt foretrukket fiber er "Absorbit" rayon-fiber levert av American Enka Company.

Størrelsen av transportfibrene ligger fortrinnsvis i området fra ca. 1 til 50 denier, mer foretrukket ca. 1-30 denier. Størrelsen av transportfibrene er avhengig av sluttbruken av produktet. Transportfibre med mindre denier skaffer et mykere hold og bedre mekanisk sammenholding av de absorberende partikler. Når der brukes utstyr som f.eks. en rivevalse for å dissosiere transportfibrene under fremstillingen av produktet, bør fibrene i gjennomsnitt ha en lengde på ca.

2-15 cm. Fortrinnsvis bør transportfibrene være av lengde mindre enn ca. 7-10 cm.

Transportfibrene kan være krympet for ytterligere å forbedre antiblokkeringsvirkningen som fremskaffes av fibrene. Krympede staple transportfibre skaffer ytterligere frihet

hva angår ekspansjon for produktet når de absorberende partikler svulmer opp under væskeabsorpsjon. Denne ytterligere

ekspansjonsfrihet reduserer en hvilken som helst tendens for den sammenfiltrede blåste fiberbane å begrense ekspansjonen av banen og derved begrense den mengde av vann som absorberes av de absorberende partikler. Krympede transportfibre skaffer en mekanisk frigjøring av banen, noe som reduserer de konstrik-tive krefter på de oppsvulmende absorberende partikler under væskeabsorpsjonen. Imidlertid kan mengden av krymping av fiberen ikke være så stor at den i ekstrem grad separerer de blåste fibre og de absorberende partikler til en slik grad at den interstitia le bevegelse av fluidum gjennom banen blir redusert.

Mengden av transportfibre som er innlemmet i arkproduktet i henhold til oppfinnelsen, vil være avhengig av den spesielle bruk som man gjør av produktet og mengden og typen av absorberende partikler som er innlemmet i arkproduktet. Generelt vil minst 10 g/m 2 av transportfibre pr. 100 g/m 2 av blåste fibre bli benyttet for å skaffe tilstrekkelig transport og vekevirkning av den absorberte væske for å unngå blokkerings-virkningen av oppsvulmede absorberende partikler og å oppnå den ønskede raske absorpsjon. Generelt bør mengden av transportfibre ikke overskride ca. 100 g/m 2 pr. 100 g/m 2 av de blåste fibre for å bibeholde styrken og integriteten av den blåste fibermatriks. Generelt kan der brukes større mengder transportfibre når denierstørrelsen av fiberen er høyere. Fortrinnsvis inneholder arkproduktet ca. 20-60 g/m 2av trans-portfibere pr. 100 g/m 2 av blåste fibre. Hvor der brukes absorberende partikler av høy kvalitet og raskere absorpsjon, blir der brukt mindre transportfibre for å unngå blokkerings-effekten som fremkommer når der benyttes absorberende partikler av lavere kvalitet. I noen tilfeller når de absorberende partikler har en meget rask absorpsjon og foreligger i store mengder i banen, kan tilsetningen av transportfibre av lavere vanntilbakeholdelsesverdier være unødvendig og t.o.m. uønsket. Økonomiske betraktninger såvel som sluttbruk-krav kan benyttes for å bestemme valget og optimum balanse av transportfibre og absorberende partikler.

Fordelene med det absorberende arkprodukt ifølge oppfinnelsen er anskueliggjort ved de følgende eksempler som ikke

tenkt å være begrensende hva angår sitt omfang.

I de følgende eksempler er der utført absorpsjonstester under bruk av en Demand Sorbancy Test som blir utført som følger: En testprøve av en bane som er 4,45 cm (1,75 tomme) i diameter, blir plassert på en 25-50 porøs plate i en filter-trakt. Et trykk på 1,0. kPa blir påført prøven ved hjelp av et stempel som kan bevege seg fritt i løpet av trakten. Testfluidum ved null dynamisk overtrykk blir ført fra et reservoar gjennom en si fonmekanisme til den øvre flate av den porøse plate hvor testprøven absorberer testfluidet. Mengden av testfluidum som blir trukket ut fra reservoaret ved hjelp av testprøven, blir deretter målt for bestemmelse av mengden av testfluidum som er absorbert av testprøven.

Ved Demand Sorbency-testene hvor syntetisk urin blir benyttet som den absorberte væske, har den syntetiske urin følgende sammensetning:

Den syntetiske urinoppløsning hadde en konduktans på

15,7 m.

Eksempler 1- 7

Absorberende arkprodukter ble fremstilt av polypropylen-mikrofibre med absorberende partikler (Water-Lock J-500 levert av Grain Processing Corp.) og stapeltransportfibre ifølge oppfinnelen (eksempler 1 og 2), komparative stapelfibre (eksempler 3-6) eller ingen stapelfibre som vist i tabell 1. Fibrene som ble benyttet ved disse eksempler, er som følger:

rayon - 3,3 denier Absorbit rayon stapel

levert av American Enka Co.

bomull - 2,6-2,7 mike bomullfiber

(0,92 denier)

polypropylen - 3,0 denier polypropylen stapel.

Ved hvert eksempel inneholdt det absorberende ark 110 g/m<2>polypropylen-mikrofibre, 150 g/m 2absorberende partikler,

0,4 g/m 2 anionisk surfaktant, 1,6 g/m 2glycerol og stapelfiber i de mengder som er vist i tabell 1. Demand Sorbency-tester ble deretter utført med syntetisk urin på hvert fremstilt ark. Resultatene er vist i tabell 1.

Dataene ifølge tabell 1 viser at rayon- og bomull-transportfibrene, når de benyttes med J-500 partiklene ved en innlemmelse på 150 g/m 2, skaffer et arkprodukt som raskere absorberer og øker den totale absorpsjon enn hva de sammenlignbare polypropylenfibre gjør. Det kan man se når prosent-økningen av væske som absorberes i det arkprodukt som inneholder bomull eller rayon i forhold til arkproduktet som inneholder polypropylen, blir beregnet som i tabell 2.

Eksempel 8- 14

Absorberende arkprodukter ble fremstilt som i eksempler 1-7, med unntagelse av at de absorberende partikler ble inn-ført i arkproduktet med mengder på 300 g/m 2. Der ble deretter utført Demand Sorbency Tests med syntetisk urin på hvert fremstilt ark. Resultatene er vist i tabell 3.

Dataene i tabell 3 viser at rayon-transportfibrene,

både ved 20 g/m 2 og 60 g/m 2, når de brukes med J-500 partikler ved en tilsats på 300 g/m 2, skaffer et arkprodukt med raskere absorpsjon og økt total absorpsjonsevne. Bomulls-transportfiber skaffer forbedrede væskeabsorpsjoner ved 60 g/m 2-nivået. Med den høye innlemmelse av absorberende partikler med meget rask absorpsjon viste det seg at 20 g/m 2 av et transportfiber av fin bomull var tilstrekkelig til å skaffe den ønskede økning i absorpsjon. Det kan sees i tabell 4 hvor den prosentvise økning i vekt av vann som ble absorbert av de baner som inneholdt bomull eller rayon i forhold til banen inneholdende polypropylen, er beregnet.

Eksempel 15- 21

Absorberende arkprodukter ble tilberedt som i eksemplene 1-7, med unntagelse av at der istedenfor J-500 partiklene ble benyttet Water-Lock A-200 absorberende partikler levert av Grain Processing Corp. Tilsatsgraden av partikler var 150 g/m 2. Der ble utført Demand Sorbency Tests med syntetisk urin på hvert tilberedt ark. Resultatene er vist i tabell 5.

Dataene i tabell 5 viser at rayon- og bomull-transportfibre, når de brukes sammen med A-200 absorberende partikler med en innlemmelse på 150 g/m 2 skaffer en raskere absorpsjon av den syntetiske urin enn hva tilfellet er med polypropylen-stapelfiber. Det kan sees når den prosentvise økning i væske absorbert av arkproduktet inneholdende bomull eller rayon, blir kalkulert i forhold til arkprodukt inneholdende polypropylen, slik det fremgår av tabell 2. Bruken av rayon- eller bomull-transportfibre skaffer også en større økning i absorpsjon av arkproduktet når dette brukes med færre absorberende A-200 absorberende partikler enn hva som ble brukt med de mer absorberende J-500 partikler.

Eksempler 22- 28

Absorberende arkprodukter ble fremstilt som i eksemplene 15-21 med unntagelse av at A-200 absorberende partikler ble innføyet med en hastighet på 300 g/m 2. Der ble utført Demand Sorbency Tests med syntetisk urin på hvert fremstilt ark. Resultatene er vist i tabell 7.

Dataene i tabell 7 viser at rayon- og bomull-transportfibre, når de benyttes sammen med A-200 absorberende partikler ved en innlemmelse av 300 g/m 2, skaffer en raskere og mer effektiv væskeabsorpsjon enn hva tilfellet er ved sammenlignbare polypropylenfibre. Det kan man se når den prosentvise økning i væske absorbert i arkproduktet inneholdende bomull eller rayon, blir beregnet i forhold til arkprodukt inneholdende polypropylen, slik det fremgår av tabell 8.

Eksempler 29- 31

Et absorberende arkprodukt ifølge oppfinnelsen, eksempel 29, og sammenlignbare eksempler 30 og 31 ble fremstilt med de sammenstillinger som er vist på tabell 6. Den opprinnelige tykkelse av hvert ark ble målt. 5 cm x 5 cm prøver av hvert arkprodukt ble tilberedt og plassert i vann i 30 sek. Tykkelsen av hvert ark ble deretter pånytt målt. Den opprinnelige og endelige tykkelse er vist i tabell 9.

Claims

1. Absorberende arkprodukt, omfattende en koherent fibrøs bane, karakterisert ved at banen innbefatter sammenfiltrede blåste fibre og væsketransportfibre innblandet med de blåste fibre og en gruppe av faste væskeabsorberende polymere partikler med høy absorpsjon jevnt fordelt og fysisk tilbakeholdt i banen, idet partiklene svulmer opp ved absorpsjon av væske og transportfibrene bevirker øket og raskere absorpsjon av væske ved at at de leder væske fra eksterne partier av banen til interne partier av banen.

2. Arkprodukt som angitt i krav 1, karakterisert ved at transportfibrene foreligger i en mengde 2 2 på ca. 10-100 g/m for 100 g/m av blåste fibre.

3. Arkprodukt som angitt i krav 1, karakterisert ved at transportfibrene har en vanntilbakeholdelsesverdi på minst 20%.

4. Arkprodukt som angitt i krav 1, karakterisert ved at transportfibrene er rayon.

5. Arkprodukt som angitt i krav 1, karakterisert ved at de absorberende partikler foreligger i en mengde på minst 20 g/m 2 for 100 g/m 2 av blåste fibre.

6. Arkprodukt som angitt i krav 1, karakterisert ved at de smelteblåste fibre omfatter mikrofibre med gjennomsnittlig diameter på mindre enn ca. 10 mikrometer.

7. Arkmateriale som angitt i krav 1, karakterisert ved at det ytterligere omfatter en surfaktant som bidrar i vætingen av banen av en væske som skal absorberes og er dispergert inne i banefibrene.

8. Lite håndkle som inneholder det absorberende arkprodukt ifølge krav 1.

9. Et inkontinensmiddel som inneholder arkmaterialet ifølge krav 1.

10. Filter til å separere vann fra organiske væsker inneholdende det absorberende arkmateriale ifølge krav 1.